使用实例

仓库物流AMR的动态障碍物检测

基于相机的3D感知技术实现可靠导航和稳定的物料处理流程

3D Stereo相机能够以三维方式采集自主移动机器人(AMR)周围的环境,并提供用于导航和局部避障的实时深度数据。结合下游流程的感知和导航软件,可以及早检测到障碍物以及规划路径中的变化,并加以考虑相关因素。这有助于实现高效的物料流转,并降低碰撞和非计划停机的风险。

用于导航和避障的3D图像数据

在仓库环境中,可靠地及早检测障碍物至关重要,以确保自主移动机器人(AMR)可以高效运行。3D立体相机通过提供机器人周围环境的空间信息,与其他传感器形成互补。基于这些深度数据,导航软件会考虑诸如狭窄通道中的突出物体或交叉路口的车辆等因素,并据此调整规划路径。这有助于降低碰撞风险、避免错误的路径决策,并防止货物受损。基于3D几何形状,这项技术还可以检测到人员等移动物体。但是,除此之外,还必须采用适当的经过认证的安全技术,落实与安全相关的人员防护措施。

狭窄通道中的障碍物检测

狭窄通道中的障碍物检测

该相机可采集车辆前方区域的3D视图。它生成的深度数据有助于感知和导航软件检测附近的障碍物,并在局部路径规划过程中将其纳入考量。

过道交叉口的障碍物检测

过道交叉口的障碍物检测

3D数据还能以三维形式呈现突出的叉车、托盘边缘或车辆拐角,使感知软件能够尽早检测到此类障碍物,并将相关信息提供给导航系统。

追踪移动物体

采集移动物体

即使移动物体的位置或人员的姿势发生变化,立体视觉技术仍能采集其3D形状。此外,要实现可靠的人员分类和保护人员安全,需要使用额外的软件或经过认证的安全芯片。

3D立体视觉技术可对现有导航传感器起到补充作用,这在需要检测悬垂的障碍物或复杂空间结构的情况下尤为重要。关键在于合适的相机位置、可靠的感知软件以及专门设计的安全技术需要相互配合发挥作用。
Martin Gramatke
Martin Gramatke
产品经理 | 3D产品系统

用于AMR及仓库物流中障碍物检测的Stereo mini相机

即使在狭小空间内也能实现精确的3D测量:Basler Stereo mini相机适用于工作距离短和空间受限的场合,可安装范围包括紧凑型机器、机械臂,以及其他空间受限的环境等。

Tip

适用于更长工作距离和更大感知范围的ToF相机

在较宽的通道、货架前方或装载卡车时,大型自动工业车辆(例如自动叉车)可能需要更长的作业距离和更宽的感知范围。对于此类应用,ToF相机可以作为Stereo双目立体相机的理想替代方案。但是,3D技术的选择要以满足具体要求为准,特别是工作距离、精度、环境光、表面特性以及集成复杂度。

详细了解Basler ToF相机

Basler Stereo mini:用于导航和障碍物检测的紧凑型3D相机

Stereo mini可为自主移动机器人的环境感知模块提供深度图和3D点云。基于这些数据,下游的感知和导航软件就能够有效考虑障碍物、距离以及地面高度的变化。得益于紧凑的设计和丰富的接口,该相机特别适合安装空间有限的自主移动机器人(AMR)平台以及嵌入式系统。它可实现的测量质量具体取决于多种因素,包括工作距离、安装位置、光照条件以及被采集物体的表面特性等。

Basler Stereo mini 951g相机,适用于狭小空间
Basler Stereo mini 951g相机,适用于狭小空间

Basler Stereo mini 951g:紧凑轻便

这款 Basler Stereo mini 951g 特别适合安装空间有限的紧凑型AMR平台。它能以低延迟提供深度数据,工作范围覆盖0.25米至6米。借助GigE接口,可稳定地将其集成到移动机器人系统中。

  • 设计精巧:124 × 29 × 50毫米

  • 重量轻:220克

自动曝光控制和内置图案投射器,确保在工业环境中的可靠性
左图和中图:自动曝光控制功能使相机在光线条件变化的情况下更能轻松运作。右图:内置图案投影仪可在黑暗场景中呈现表面纹理。

专为工业仓库环境设计

Basler Stereo mini 951g采用坚固耐用的外壳,具备IP67防护等级,因此适用于多尘和潮湿的环境。

借助自动曝光控制功能,设备在光线条件变化时更能轻松运作。在黑暗或表面纹理较少的场景中,集成的内置图案投射器可将额外的纹理投射到表面上,从而提高深度计算的精度。实际可达到的测量质量仍取决于光照条件、表面纹理以及工作距离。

集成到移动机器人系统中

Basler Stereo mini 951g兼具紧凑的设计和坚固耐用的GigE接口,使其适用于分布式系统架构以及车内较长的布线需求

  • 基线距离为95毫米,适用于中等和较近的工作距离

  • 工作范围为0.25米至6米

  • GigE接口,可灵活集成到AMR系统中

由立体图像生成的3D点云为AMR导航打下技术基础。
由相机生成的3D点云为AMR导航打下技术基础。

用于定位和环境感知的2D和3D图像数据

Stereo mini可提供车辆周围环境的2D图像、深度数据以及3D点云。根据系统架构的不同,这些数据可用于视觉定位和绘图,以及局部障碍物检测。

与激光雷达(LiDAR)和惯性测量单元(IMU)等其他传感器结合使用时,可增强Stereo双目立体相机的环境感知能力。在激光雷达扫描平面的基础上,Stereo相机还能提供空间信息,从而支持检测障碍物、悬垂物体以及高度变化。传感器数据的分析、路径规划以及车辆的反应均由下游导航和感知软件负责处理。

为了使AMR能够快速采取行动,在从采集到分析的成像过程中必须尽可能降低延迟。
为了使AMR能够快速响应,在从采集到分析的成像过程中必须尽可能降低延迟。

每一毫秒都至关重要:动态AMR应用中的延迟

对于障碍物检测和局部导航而言,获取深度数据必须尽可能及时。从图像采集和深度计算,到数据传输和分析,再到车辆做出反应——这整个处理链的端到端延迟非常关键。

当行驶速度为1.5 m/s时,100毫秒的延迟对应的行驶距离已达15厘米,这还未考虑到所需的制动距离。因此,稳定的低延迟有助于对新检测到的障碍物做出快速反应。在设计导航和制动行为时必须充分考虑这一因素。

带API的pylon SDK:使用C、C++、C#、Java或.NET,轻松将硬件和图像处理功能集成到目标应用中。
带API的pylon SDK:使用C、C++、C#、Java或.NET,轻松将硬件和图像处理功能集成到您的目标应用中。pypylon是Basler pylon软件套装的开源Python封装接口。

通过pylon SDK进行集成

Basler Stereo mini 951g已集成到pylon SDK中。用户通过一个软件环境就能采集和配置2D图像及深度数据。pylon Viewer支持相机设置的调试和验证。

C++、C#和Python的编程接口使该相机能够集成到AMR的感知和导航软件中,覆盖从评估阶段到生产部署的全过程。

Basler的项目实施

提供选型和集成支持

Basler协助AMR制造商选择、评估和集成合适的3D相机。我们的现场应用工程师(FAE)团队将协助您进行评估和调试工作。pylon SDK提供了统一的软件环境来配置并访问2D和3D数据。

  • 协助相机选型

  • 评估与集成的技术支持

  • 通过pylon SDK实现统一的软件集成

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